JP6435809B2 - 荷物保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、荷物保持装置に関する。

車両の乗員は、キャビン内において、荷物を乗員が着座していないシートのシートクッション上に置くことがある。この場合、単にシートクッション上に荷物を置くと、車両走行時の車両の挙動変動によって荷物が倒れることやシートクッションから落ちてしまうことから、荷物固定用のベルトやフックで荷物をシートクッションやシートバック（シート上）に固定している。
特許文献１には、シートのシートバックに吸着部を設けて、着座乗員の背中をシートバックに吸着して着座乗員の疲労を少なくすることが、開示されている。

特開２００９−２４８７６４号公報

ベルトやフックなどで荷物をシート上に固定する場合、ベルトやフックをシートに固定する作業が手間であるとともに、使用しないときにベルトやフックが邪魔になってしまう。特許文献１の構成では、シートバックに設けた吸引部で着座乗員の背中をシートバックに吸着しているが、荷物を固定するものでない。
本発明は、シートクッションに置かれた荷物を、車両の挙動が変化しても容易にシート上に保持する新規な荷物保持装置を得ることを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る荷物保持装置は、車両に搭載されたシートのシートクッションに載置され荷物を収納可能な収納具と、収納具に設けられる磁性体と、磁性体と対向するように、シートのシートバック又はシートクッションの少なくとも一方に設けられた磁力発生部と、磁力発生部をオン／オフを制御する制御部と、シートクッションに置かれた荷物の質量を検知する質量検知部を有し、磁力発生部は、オン状態で磁力を発生する電磁石であって、制御部は、質量検知部により荷物の質量が検知された場合には、磁力発生部をオンするように制御することを特徴としている。

本発明によれば、シートクッションに置かれる荷物を収納する収納具に設けられた磁性体が、シートのシートバック又はシートクッションの少なくとも一方に設けられた磁力発生部の磁力によって磁力発生部に吸着されるので、車両の挙動が変化しても容易にシート上に荷物を保持することができる。

本発明に係る荷物保持装置が適用された車両の概略構成を示す平面図。 荷物保持装置が適用されたシートの構成を示す拡大図。 本発明の実施形態１に係る荷物保持装置の構成を説明するブロック図。 基準磁力の求め方を説明する図。 急旋回時の補正磁力の求め方を説明する図。 実施形態１に係る荷物保持装置の制御内容を示すフローチャート。 図６の端子Ａ１〜Ａ３につながるフローチャート。 本発明の実施形態２に係る荷物保持装置の構成を説明するブロック図。 シート傾斜時の補正磁力の求め方を説明する図。 車両傾斜時の補正磁力の求め方を説明する図。 実施形態２に係る荷物保持装置の制御内容を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１に符号１で示す車両は、電動駆動源となる走行用の電動モータ２を単独で備えた電動車両である。電動モータ２には直流又は交流のモータを用いることができる。交流のモータを用いる場合には、車両１にインバーターを装備する。本実施形態に係る車両１は、電動モータ２によって、左右の後輪３、３を回転駆動するように構成されている。無論、左右の前輪７、７を電動モータ２によって回転駆動するようにしてもよい。車両１としては、電動モータ２を単体で備えた電動車両でなく、内燃機関と併用するハイブリッドタイプの電動車両、あるいは電動車両ではなく、内燃機関を単独で備えた車両であっても良い。

電動モータ２は、走行用電源となる複数の電池モジュールを備えた大容量の駆動用バッテリー６から供給される電力をアクセルペダル１１の開度で調整されることで、その出力が制御される。車両１は、ブレーキペダル８の踏込み操作によって作動する油圧方式のブレーキ装置９を備えている。左右の後輪３、３と前輪７、７には、ブレーキペダル８の踏込み操作によってブレーキ装置９を作動することで、制動力が与えられる。車両１は、電動モータ２の以外の制御部３０などの電装機器を作動させるための機器電源となる電装系バッテリー１６を備えている。

車室内には、シートであり、前席シートを構成する運転者用のシート４Ａと同乗者（乗員）用のシート４Ｂ及び後部シート５が搭載されている。車両１は、シート上に置かれた荷物をシート上に保持するための荷物保持装置２０を備えている。以下、実施形態中、荷物保持装置２０は、シート４Ｂ上に置かれた荷物Ｍをシート４Ｂ上に保持するものとして説明する。シート４Ｂは、図２に示すように、車両１のフロアに固定され、同乗者が着座するシートクッション４１と、同乗者の背中を支えるシートバック４２とで構成されている。シートバック４２は、リクライニング装置４に取り付けられて保持されている。リクライニング装置４４は、レバー４３を操作することで、シートクッション４１に対するシートバック４２の角度を調整するためのものである。つまり、同乗者が着座するシートクッション４１の座面である表面４１ａと、同乗者の背中が接触するシートバック４２の表面４２ａの角度は、リクライニング装置４４によって、その角度が変更可能とされている。
図１中、シート４Ｂの周囲には、乗員を拘束するためのシートベルト装置１６が配備されている。シートベルト装置１６は、シート４Ｂ上に乗者が着座した際に用いられるものである。シートベルト装置１６はシートバック４２の左斜め上方に配置されたシートベルト１６ａと、シートクッション４１の右側に配置されたバックル１６Ｂとを備えている。シートベルト１６ａは、巻き取り装置で巻き取られていて、乗者によって引き出されてその先端をバックル１６ｂに装着することで固定される。バックル１６ｂには、シートベルト１６ａが装着されたことを検知する乗員検知スイッチ２５が装備されている。乗員検知スイッチ２５は、シート４Ｂ上の着座乗員を検知する乗員検知部として機能するオン／オフするスイッチであって、シートベルト１６ａがバックル１６ｂに装着されると、オン信号を出力する。乗員検知部としては、シートベルト１６ａの乗員への装着状態、すなわち、シートベルト１６ａのバックル１６ｂへの固定状態で検知するものに限定するものでなく、人感検知センサなどを用いることもできる。

車室内には、操作部となるジョイスティックレバー１２及びパーキングスイッチ１３と、ジョイスティックレバー１２の操作した位置を検知するシフト位置検知部となるシフト位置検知スイッチ１４と、電動モータ２を起動する際に操作する起動操作部としてのパワースイッチ１５を備えている。ジョイスティックレバー１２は、車室内のセンタコンソールに配置されていて、ホームポジション（基準ポジション）ＨＰ、ニュートラルポジションＮ、ドライブポジションＤ、ブレーキポジションＢ、リバースポジションＲにそれぞれに移動操作可能とされている。パーキングスイッチ１３は、オン／オフするスイッチであって、オン操作されると、パーキングポジション信号（オン信号）を出力するものである。

シフト位置検知スイッチ１４は、これらジョイスティックレバー１２が操作された位置を検知して、操作位置に対応したポンション信号を出力するものである。シフト位置検知スイッチ１４は、ジョイスティックレバー１２がドライブポジションＤに操作されるとドライブポジション信号を出力し、リバースポジションＲに操作されるとリバースポジション信号を出力し、ニュートラルポジションＮに操作されるとニュートラルポジション信号を出力し、ブレーキポジションＢに操作されるとブレーキポジション信号を出力する。

実施形態では、パーキングポジションを選択するパーキングスイッチ１３をジョイスティックレバー１２と個別に設けたが、ジョイスティックレバー１２にパーキングポジションがあるタイプの車両もある。この場合、ジョイスティックレバー１２がパーキングポジションに操作されると、シフト位置検知スイッチ１４がパーキングポジション信号（オン信号）を出力するようにすればよい。
車両１は、ブレーキペダル８の操作の有無を検知するブレーキ操作検知部としてのブレーキスイッチ１７と、前輪７、７を左右方向に操舵する操舵部としてのステアリング１０と、車速を検知する車速検知部としての車速センサ２６と、加速時や減速時の車両１の荷重移動を検知する荷重移動検知部であり、制動状態検知部となる加速度センサ２７を備えている。ブレーキスイッチ１７は、ブレーキペダル８が踏み込まれると作動してオン信号を出力するものである。車速センサ２１は、ここでは一方の前輪７の回転速度を検知して速度検出値ｖを出力するものである。

荷物保持装置２０は、シートクッション４１の表面４１ａに置かれる収納具２２に設けられる磁性体２３と、シートクッション４１の表面４１ａに置かれた収納具２２側の磁性体２３と対向するように、シートバック４２に設けられた磁力発生部としての電磁石２１を有している。電磁石２１は、電装系バッテリー１６から電力供給を受けるとオン状態となって、磁力を発生するものである。電磁石２１は、供給電力量が、多くなると磁力が強まり、少なくなると磁力が弱まる。
荷物保持装置２０は、電磁石２１で磁力を発生させることで、シートクッション４１上の荷物Ｍを収納する収納具２２側に設けた磁性体２３を磁力吸着することで、シートバック４２の表面４２ａに吸着し、シート４Ｂ上に収納具２２及び荷物Ｍを保持する。
実施形態中、電磁石２１は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、Ｓ極を車両後方側、Ｎ極がシートバック４２の表面４２ａ側に来るように１つ配置されている。磁力発生部としては、１つの電磁石ではなく、複数の電磁石２１を配置した形態、あるいはシート状の磁力発生部材をシートバック４２内に表面４２ａに沿うように配置して、磁力発生面積の拡大を図ってもよい。磁力発生部としては、電磁石ではなく、永久磁石であってもよい。なお実施形態中、収納具（荷物）側とは、荷物Ｍを入れるための折り畳み可能な袋や荷箱などの収納具２２を指し、磁性体２３は、この収納具２２に設けられている。

荷物保持装置２０は、電磁石２１をオン／オフを制御する制御部３０と、シートクッションに置かれた荷物Ｍの質量を検知する質量検知部としての質量（重量）センサ２４と、シート４Ｂ上の着座乗員を検知する乗員検知部としての乗員検知スイッチ２５と、ステアリング１０の操舵状態を検知する操舵状態検知部としてのステアリングセンサ２８と、車両１の前後方向への傾斜を検知する傾斜検知部としての傾斜センサ３３と、シートクッション４１とシートバック４２の成す角度を検知するシート角度検知部としてのシート角度検知センサ３４を備えている。
質量センサ２４は、シートクッション４１内に配置されていて、シートクッション４１上の物体（ここでは荷物Ｍ）の質量を検知するものである。実施形態では、収納具２２内に収納された荷物Ｍの質量ｍを検知して、質量情報ｍを出力する。なお、質量情報ｍには、収納具２２自体の重さも含まれている。
加速度センサ２７は、車両１の加速度と減速度を検知するもので、加速度検知情報値ａを出力するものであり、加速時には−Ｇ、減速時には＋Ｇの値を出力する。この減速時の加速度検知情報値＋Ｇを、減速度ａとする。
ステアリングセンサ２８は、ステアリング１０の回転速度を検知して角速度情報θｔを出力するものである。ステアリングセンサ２８は、ステアリング操作がなされず車両１が直進状態の場合には０出力であって、車両１が左右旋回時、すなわち、ステアリング１０が時計回り方向と反時計回り方向に回転操作されると、その時の単位時間当たりの回転角速度を検知して角速度情報θｔを出力する。
傾斜センサ３３は、車両１の傾き、すなわち路面の傾斜状態を検知して、車両傾斜情報Φを出力するものであり、上り傾斜時には−Φ、下り傾斜時には＋Φの値を出力する。
シート角度検知センサ３４は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、リクライニング装置４４に装着されていて、シートバック４２の傾斜角度を検知して検知シート角度としてのシート傾斜角情報θとして出力する。シート角度検知センサ３４は、シートバック４２が基準角度からリクライニング側、すなわち、シートクッション４１との角度が広がる方向に倒れる時には−θを出力する。
車室内には、荷物保持装置２０を起動させるための起動部となる荷物固定スイッチ２９が設けられている。荷物固定スイッチ２９は、オン／オフするスイッチであって、オン操作されると、起動信号（オン信号）を出力するものである。

（実施形態１）
図３を用いて実施形態１に係る荷物保持装置２０の具体的な構成について説明する。
実施形態１は、荷物保持装置２０を起動するのに荷物固定スイッチ２９を用いるものである。
荷物保持装置２０は、制御部３０を備えている。制御部３０は、電装系バッテリー１６と接続されていて、電装系バッテリー１６から電力供給を受けることで作動する。制御部３０は、入力部と出力部を備えている。制御部３０の入力部には、パーキングスイッチ１３、シフト位置検知スイッチ１４、パワースイッチ１５、ブレーキスイッチ１７、質量センサ２４、車速センサ２５、加速度センサ２７、ステアリングセンサ２８及び荷物固定スイッチ２９が信号線を介して接続されている。制御部３０の出力部には、電動モータ２と電磁石２１が信号線を介して接続されている。
本実施形態において、電動モータ２は、駆動用バッテリー６と駆動回路３１を介して接続されていて、制御部３０によって駆動回路３１が制御されることで、供給電力量が増減調整されて、その出力が増減制御される。
本実施形態において、電磁石２１は、電装系バッテリー１９と駆動回路３２を介して接続されていて、制御部３０によって駆動回路３２が制御されることで、供給電力量が増減調整されて、その磁力が増減制御される。

制御部３０は、中央演算部となるＣＰＵ３０１、記憶部となるＲＡＭ３０２とＲＯＭ３０３を備えたコンピュータで構成されている。ＲＯＭ３０３内には、荷物Ｍを保持するための荷物保持制御プログラムと、速度判断値Ｖ１、減速度判定値Ｇ１、操舵判定値θｔ１、第１の設定磁力を発生させるための電流値Ａ１、第２の設定磁力となる磁力Ｆ_１を発生させるための電流値、減速度検出値Ｇに応じて磁力Ｆ_１を補正する算出式（下記の式２）、操舵検出値θｔに応じて磁力Ｆ_１を補正する算出式（下記の式１）及び始動に関する始動制御プログラムが予め記憶設定されている。
ＣＰＵ３０１は、入力部から入力される各種情報を読み込んでＲＡＭ３０２に記憶するとともに、必要に応じてＲＯＭ３０３内の始動制御プログラム、各種判断値や算出式をＲＡＭ３０２に読み出し、始動制御を実行する。

速度判断値Ｖ１は、車両１が走行中か停止中であるかを判断する設定値である。減速度判定値Ｇ１は、車両１に急減な減速が発生したか否かを判断する設定値である。本実施形態において、急減な減速の発生時を急制動時とする。操舵判定値θｔ１は、車両１に急減な旋回が発生したか否かを判断する設定値である。本実施形態において、急減な旋回の発生時を急旋回操作時とする。
第１の設定磁力とは、車両１の走行前において、荷物Ｍを収納した収納具２２をシート４Ｂ上に暫定的に保持するための磁力であって、第２の設定磁力となる磁力Ｆ_１よりも弱い磁力に設定されている。磁力Ｆ_１とは、車両１の走行後に荷物Ｍの入った収納具２２をシート４Ｂ上に保持するための磁力である。
減速度検出値Ｇに応じて磁力Ｆ_１を補正する算出式とは、運転者が急制動を駆けた場合でも荷物Ｍの入った収納具２２をシート４Ｂ上に保持するための磁力Ｆ_１を算出する下記の（式２）である。操舵検出値θｔに応じて磁力Ｆ_１を補正する算出式とは、運転者が急旋回時操作をした場合でも荷物Ｍの入った収納具２２をシート４Ｂ上に保持するための磁力Ｆ_１を算出する下記の（式１）である。

これら算出式は、ＣＰＵ３０１によって演算されるため、ＣＰＵ３０１は、急制動時と急旋回操作時に磁力Ｆ_１を補正する補正磁力算出部として機能する。ＣＰＵ３０１は、磁力Ｆ_１を算出する算出式を用いて磁力Ｆ_１を算出するため、磁力算出部としても機能する。

制御部３０は、質量センサ２４により荷物Ｍの質量が検知された場合には、電磁石２１をオンして磁力（第１の設定磁力）を発生させるように、電磁石２１を制御する機能を備えている。
制御部３０は、乗員検知スイッチ２５がオンしてシート４Ｂ上の着座乗員が検知された場合には、電磁石２１をオフする制御機能を備えている。
制御部３０は、ステアリングセンサ２８による操舵検出値θｔが増加するほど電磁石２１で発生する磁力を強めるように補正制御する機能を備えている。
制御部３０は、加速度センサ２７による加速度検知情報値（制動検出値）Ｇが、制動判定値Ｇ１以上の場合には電磁石２１で発生する磁力を強めるように補正制御する機能を備えている。
ここで、始動制御プログラムについて簡単に触れておく。始動制御プログラムは、パーキングスイッチ１３とパワースイッチ１５とブレーキスイッチ１７が操作されてオン信号が出力されないと、電動モータ２を起動不可（走行不可）とし、これら３つのスイッチからオン信号が出力されると電動モータ２を起動可能（走行可能）とするものである。

次に、磁力Ｆ_１と、急制動時と急旋回時の磁力補正のロジックについて説明する。
図４を用いて急制動時の磁力Ｆ_１の求め方を説明する。図４は、シート４Ｂと荷物Ｍとを車両１の側面から見たときの模式的を示す。シートクッション４１の表面４１ａから荷物Ｍの重心までの高さをｈ、シートクッション４１の表面４１ａから磁性体２３までの高さ、すなわち電磁石２１によって吸着される吸着部の中心までの高さをＨとする。シートクッション４１とシートクッション４２とはほぼ直角であって、この交点をＡ点とする。そして荷物Ｍは、ここでは一様の質量ｍとみなし、シートクッション４１の表面４１ａとシートバック４２の表面４２ａに接触しているものとする。また、電磁石２１による磁力をＦ_１とすると、
走行時の通常減速時のうち、荷物Ｍがもっともシートクッション４１ａに向かって倒れやすい状況を想定し、最も倒れやすい状況は、重心位置ｈ＝高さＨとした。
Ａ点まわりのモーメントの釣り合いより
Ｆ_１Ｈ＝０．７ｍＨ、Ｆ_１＝０．７ｍ とした。
このとき、減速度ａを０．７ｍ／ｓ^２とした。
これは、荷物Ｍの重心位置や、シート傾斜角、荷物傾斜を考慮しても、磁力Ｆ_１＝０．７ｍであれば、倒れないため、Ｐレンジ解除時で通常走行時の磁力の設定Ｆ_１を０．７ｍとした。
このため、第１の設定磁力は、磁力Ｆ_１＝０．７ｍよりも低い、例えば０．３ｍとする。

図５を用いて急旋回操作時の磁力Ｆ_１の求め方（補正の仕方）を説明する。図５は、シート４Ｂと荷物Ｍとを車両１の後方側から見たときの模式的を示す。なおシートバック４２は省略している。
図５において、荷物Ｍは、シートバック４２の表面４２ａに接触しているものとし、その時の遠心力ｍｖ^２／ｒを求める。
μ：最大静止摩擦係数
摩擦力ｆ＝μＦ_１
車速検出値：ｖ
ｒ：車両１の回転半径
とすると、力の釣り合いから
μＦ_１=ｍｖ^２／ｒ
Ｆ_１＝ｍｖ^２／ｒμ
となり、
磁力Ｆ_１をｍｖ^２／ｒμに補正制御する。つまり、電磁石２１で発生する磁力を強めるように制御する。つまり、電磁石２１で発生する磁力を強めるように算出式である式１を用いて補正後の磁力を算出する。
ｍｖ^２／ｒ＝μ（ｍｇｓｉｎθ＋Ｆ_１）・・・式１

一方、急制動時の補正については、急制動時のうち荷物Ｍがもっともシートクッション４１ａに向かって倒れやすい状況を想定し、最も倒れやすい状況は、重心位置ｈ＝高さＨとした。
Ａ点まわりのモーメントの釣り合いより
Ｆ_１Ｈ＝ｍａＨ
Ｆ_１＝ｍａ
となり、
重心位置やシート傾斜角、荷物Ｍの傾斜を考慮しても、磁力Ｆ_１＝慣性力ｍａであれば、倒れないとした。そして、ブレーキペダル８が強く踏み込まれたときは、加速度センサ２７からの減速度ａ（減速度検出値Ｇ）を検知し、磁力Ｆ_１をＦ_１＝ｍａに補正制御する。つまり、電磁石２１で発生する磁力を強めるように算出式である式２を用いて補正後の磁力を算出する。
Ｆ_１＝ｍ（ａｃｏｓθ−ｇｓｉｎθ）・・・式２

図６は、荷物保持装置２０による荷物の保持制御の処理内容の一形態を示すフローチャートである。
制御部３０は、図６のステップＳ１〜ステップＳ３において、ブレーキスイッチ１７、パーキングスイッチ１３がオン操作された状態でパワースイッチ１５がオン操作されたか否かを判定する。ここでは、運転者が車両１に乗り込んでいて、走行準備中であるか否かを判断している。
ステップＳ１〜ステップＳ３においてオン信号が検知されると、制御部３０は、ステップＳ４に進んで荷物固定スイッチ２９がオン操作されたか否かを荷物固定スイッチ２９からのオン信号の有無で判断する。制御部３０は、荷物固定スイッチ２９からのオン信号を検知すると、運転者に荷物固定意思があるものとして、ステップＳ５に進み、質量センサ２４が荷物Ｍの存在を検知したか否かを質量センサ２４からの質量信号ｍの有無で判断する。
制御部３０は、質量信号ｍの出力を検知すると、質量センサ２４が荷物Ｍの存在を検知したものとしてステップＳ６に進み、乗員検知スイッチ２５がオフであるか否かから、シート４Ｂに乗者が着座しているか荷物Ｍが乗っているかを判断する。制御部３０は、乗員検知スイッチ２５からオン信号がなければシートベルト装置１６が使われていないため、質量信号ｍは乗者のものではなく、荷物Ｍの質量であるものとみなし、ステップＳ７に進む。制御部３０は、ステップＳ７において、電磁石２１が第１の設定磁力を発するように駆動回路３２を制御して通電して電磁石２１をオン状態とする。

次いで、制御部３０は、ステップＳ８において、ジョイスティックレバー１２が操作されたか否かを、シフト位置検知スイッチからのポジション信号の有無から判断する。制御部３０は、ここでは、ドライブポジション信号、リバースポジション信号、ブレーキポジション信号を検知すると、運転者が車両１を動かすものと判断してステップＳ９に進む。
制御部３０は、ステップＳ９において、通常走行時において荷物Ｍをシート４Ｂ上に保持する、すなわち、シートバック４２の表面４２ａに磁気吸着して保持するように、電磁石２１が磁力Ｆ_１を発するように駆動回路３２を制御して通電して電磁石２１をオン状態としてステップＳ１０に進む。つまり、定常走行などの車両１の挙動変化が少ない場合には、予め決定した慣性力ｍａ＝０．７ｍと同等の磁力を電磁石２１で発生させることで、荷物Ｍをシート４Ｂ上に保持する。

制御部３０は、ステップＳ１０において、車速センサ２６からの車速検出値ｖの有無を判断し、車速検出値ｖの出力がない場合（ｖ＝０km/h）にはステップＳ１１に進み、パーキングレンジが選択されているか否かをパーキング信号の有無で判断する。制御部３０は、パーキング信号がない場合には、車両１が一時的な停車であるものとして、磁力Ｆ_１を維持すべく、ステップＳ９に戻る。制御部３０は、パーキング信号がある場合には、運転者が車両１から降りるものとしてステップＳ１２に進んで、駆動回路３２を制御して電磁石２１に対する通電を停止して磁力をカットして電磁石２１をオフする。併せて、荷物固定スイッチ２９もオフにする。
制御部３０は、ステップＳ１０において、車速検出値ｖの出力がある（ｖ＞０Ｋｍ／ｈ）場合には、図７に示すステップＳ１３に進み、ブレーキスイッチ１７がオンか否か、すなわちブレーキペダル８が踏込み操作されたか否かを判断する。制御部３０は、ブレーキスイッチ１７がオン信号を発すると、制動時であるものとしてステップＳ１４に進み、ブレーキスイッチ１７からオン信号がない場合にはステップＳ１７に進む。

制御部３０は、ステップＳ１４において、加速度センサ２７から制動時の減速度検出値Ｇを読み込み、ステップＳ１５に進んで、減速度検出値Ｇと減速判定値Ｇ１とを比較して急制動であるか否かを判断する。制御部３０は、減速度検出値Ｇが減速判定値Ｇ１を超えている（減速度検出値Ｇ＞減速判定値Ｇ１）場合には、急制動中であるものとしてステップＳ１６に進み、減速度検出値Ｇが減速判定値Ｇ１を超えていない場合には、電磁石２１の磁力Ｆ_１を補正しなくても荷物Ｍをシート４Ｂ上に吸着保持できるものとしてステップＳ９に戻る。

制御部３０は、ステップＳ１６において、０．７ｍに設定されている磁力Ｆ_１では、荷物Ｍをシート４Ｂ上に吸着保持できないものとして、上記式２を満たすように、設定値０．７ｍを減速度ｍａとして磁力Ｆ_１を補正して補正後の磁力となるように駆動回路３２を制御して電磁石２１への通電量を増大して磁力を補正制御して、ステップＳ１０へと戻る。

制御部３０は、ステップＳ１７において、車両１が急旋回操作されているか否かをステアリングセンサ２８からの操舵検出値θｔと操舵判定値θｔ１とを比較して判断する。制御部３０は、操舵検出値θｔが操舵判定値θｔ１を超えている（操舵検出値θｔ＞操舵判定値θｔ１）場合には、急旋回操作中であるものとしてステップＳ１８に進み、操舵検出値θｔが操舵判定値θｔ１を超えていない場合には、電磁石２１の磁力Ｆ_１を補正しなくても荷物Ｍをシート４Ｂ上に吸着保持できるものとしてステップＳ９に戻る。
制御部３０は、ステップＳ１８において、磁力Ｆ_１でが、荷物Ｍをシート４Ｂ上に吸着保持できないものとして、上記式１を満たすように、磁力Ｆ_１を補正し、補正後の磁力Ｆ_１となるように、駆動回路３２を制御して電磁石２１への通電量を増大して磁力を補正制御して、ステップＳ１０へと戻る。

このように、車両１が荷物保持装置２０を備えていると、荷物Ｍを収納してシートクッション４１に置かれた収納具２２の磁性体２３が、シートバック４２に設けられた電磁石２１の磁力によってシートバック４２に吸着されるので、車両１の挙動が変化しても容易にシート４Ｂ上に荷物Ｍを保持することができる。
本実施形態では、乗員検知スイッチ２５によりシート４Ｂ上に着座乗員が検知された場合、電磁石２１へは通電されずに磁力が発生しないので、電装用バッテリー１６の電力消費を節約することができるとともに、シート４Ｂ上の着座乗員への磁力作用による不具合を防止できる。着座乗員への磁力作用による不具合の防止とは、例えば、着座乗員の体内に電子機器が装着されている場合、その電子機器の誤作動を防止できることである。
本実施形態では、急制動が駆けられた場合、電磁石２１の磁力を強めるように電磁石２１への供給電流が増大するように制御するので、車両１の挙動が急激に変化しても、容易、かつ確実にシート４Ｂ上に荷物Ｍを収納する収納具２２を保持することができる。
本実施形態では、急旋回操作された場合、電磁石２１の磁力を強めるように電磁石２１への供給電流が増大するように制御するので、車両１の挙動が急激に変化しても、容易、かつ確実にシート４Ｂ上に荷物Ｍを収納する収納具２２を保持することができる。
本実施形態では、荷物保持装置２０を作動するに際し、荷物固定スイッチ２９がオン操作されないと、電磁石２１に対する通電が実行されないので、誤作動を防止しながらも電装用バッテリー１６の電力消費を節約することができる。
（実施形態２）

図８〜図１１を用いて本発明の実施形態２について説明する。
本実施形態は、荷物固定スイッチ２９を操作しなくても任意の条件が整った場合に荷物保持装置を作動するとともに、電磁石２１の磁力Ｆ_１の設定に、シートクッション４１とシートバック４２の成す角度であるシートバック４２の傾斜角と、車両１の傾斜状態（上り状態／下り状態）を示す傾斜角を、パラメータを加えたものである。
図８は、実施形態２に係る荷物保持装置２０Ａの構成を示すブロックを示す。図９はシートバック４２の傾斜角を考慮した磁力Ｆ_１の求め方を説明する図であり、図１０は、車両１の傾斜状態を考慮した磁力Ｆ_１の求め方を説明する図であり、図１１は、実施形態２に係る荷物保持装置２０Ａによる荷物Ｍ（収納具２２）の保持制御の処理内容の一形態を示すフローチャートである。

図８に示す荷物保持装置２０Ａは、基本的には図３に示す荷物保持装置２０の構成とハードウェアの構成は一部を除き共通しているとともに、制御部３０ＡのＲＯＭ３０３Ａに記憶されている判定値と荷物保持制御プログラムの処理内容が制御部３０と異なっている。本実施形態では、荷物固定スイッチ２９に換えて、傾斜センサ３３と、シート角度検知センサ３４が、制御部３０Ａの入力側に信号線を介して接続されている。また、ＲＯＭ３０３Ａには、実施形態１で説明した判定値と、式２と、傾斜センサ３３からの車両傾斜情報Φとシート角度検知センサ３４からのシート傾斜角情報θを加味して磁力Ｆ_１を算出する算出式（下記の式３）と、急制動時の磁力Ｆ１を算出する算出式（下記の式４）と、急操舵操作時の磁力Ｆ_１を算出する算出式（下記の式５）が記憶されている。

本実施形態における始動制御プログラムについて簡単に触れておく。始動制御プログラムは、パーキングスイッチ１３とパワースイッチ１５とブレーキスイッチ１７が操作されてオン信号が出力されないと、電動モータ２を起動不可（走行不可）とし、これら３つのスイッチからオン信号が出力されると、車両の走行可能状態である「ＲＥＡＤＹ」モードが選択されて、電動モータ２を起動可能（走行可能）とするものである。

本実施形態において、制御部３０Ａは、車両１の前後方向への傾斜を検知する傾斜検知部となる傾斜センサ３３の車両傾斜情報Φと、シート角度検知センサ３４からのシート傾斜角情報θを加味して磁力Ｆ_１を算出する機能を備えている。この磁力の算出部は、ＣＰＵ３０１で実行されることからＣＰＵ３０１が磁力算出部として機能する。

次に、シート４Ｂのシートバック４２の傾きと車両１の傾きによる補正について説明する。
図９はシートバック４２の傾き（シート傾斜角情報θ）を考慮した場合の磁力Ｆ_１の求め方を説明する図である。図９は、シート４Ｂと荷物Ｍとを車両１の側面から見たときの模式的を示す。シートクッション４１の表面４１ａから荷物Ｍの重心までの高さをｈ、シートクッション４１の表面４１ａから磁性体２３までの高さ、すなわち電磁石２１によって吸着される吸着部５０の中心までの高さをＨとする。
図９に示すように、シートバック４２の表面４２ａがシートクッション４１の表面４１ａに対して破線で示す垂直位置から実線で示す位置まで角度θだけ傾斜している場合、
減速による慣性力ｍａｃｏｓθ
磁力Ｆ_１
荷物Ｍの質量をｍ
減速度をａ（加速度検知情報値Ｇ）とすると、
傾斜起点となるＡ点まわりのモーメントの釣り合いは
ｍｇｓｉｎθ×ｈ＋Ｆ_１×Ｈ = ｍａｃｏｓθ×ｈ
Ｆ_１＝ｍｈ（ａｃｏｓθ−ｇｓｉｎθ）／Ｈ
となり、
荷物Ｍの重心位置が高く、ｈ＝Ｈとして Ｆ_１＝ｍ（ａｃｏｓθ−ｇｓｉｎθ）
となる磁力Ｆ_１を発生させる。
ここで、基準として減速度ａ＝０．７ ｍ／ｓ^２とし、
磁力Ｆ₁の初期値は、Ｆ_１＝ｍ（０．７ｃｏｓθ−ｇｓｉｎθ）となる。
ここで、g＝９．８ ｍ／ｓ^２とすると
Ｆ_１＞０となるθは０ °≦θ≦４ °に限られる。
従って、磁力Ｆ_１の初期値は、
傾斜角θが、０≦θ≦４のとき、Ｆ_１＝ｍ（０．７ｃｏｓθ−ｇｓｉｎθ）、
傾斜角θが、４＜θのとき、Ｆ_１=ｍ（０．７ｃｏｓ（４π/１８０−１８０−４π/１８０））となる。

このため、急制動時は、減速度をａとして Ｆ_１=ｍ（ａｃｏｓθ−ｇｓｉｎθ）・・・上記の式２の磁力を発生させるように電磁石２１への駆動回路３２を制御して電流を制御する。
ただし、ａｃｏｎθ−９．８ｓｉｎθ＜０となる場合は，初期値（Ｆ_１＝ｍ（０．７ｃｏｓθ−ｇｓｉｎθ））をそのまま使用する。

一方、急旋回操作時は、
μ（Ｆ₁＋ｇｓｉｎθ）＝ｍｖ^２／ｒ
Ｆ₁＝ｍｖ^２／μｒ−ｍｇｓｉｎθとする。

図１０はシート４Ｂと車両１を側面から見たときの模式的を示す。車両１の傾きを考慮する場合、路面傾斜角度をΦとすると、急制動時と急旋回操作時は、以下の式のように補正される。
急制動時 Ｆ₁=ｍ（ａｃｏｓ（θ±Φ）−ｇｓｉｎ（θ±Φ））・・・式４
急旋回操作時 Ｆ₁=ｍｖ^２／μｒ−ｍｇｓｉｎ（θ±Φ）・・・式５
ただし，路面傾斜角度Φが登り傾斜の場合は＋、下り傾斜の場合は−を選択する。
なお路面傾斜角度Φは、例えば、特開２０００−２０６１３６号公報、特開２０１０−４７２３７号公報に記載のように、周知の傾斜センサや加速度センサからの出力などからの算出などで行うことができる。本実施形態では、傾斜センサ３３からの検知出力を用いている。

図１１は、荷物保持装置２０Ａによる荷物Ｍの保持制御の処理内容の一形態を示すフローチャートである。
制御部３０Ａは、図１１に示すステップＳ２０において、車両の走行可能状態である「ＲＥＡＤＹ」モードが設定されているか否かを判定し、設定されている場合には、ステップＳ２１に進む。制御部３０Ａは、ステップＳ２１において、質量センサ２４が荷物Ｍの存在を検知したか否かを質量センサ２４からの質量信号ｍの有無で判断する。制御部３０は、質量信号ｍの出力がある場合には、質量センサ２４が荷物Ｍの存在を検知したものとしてステップＳ２２に進む。
制御部３０Ａは、質量信号ｍの出力を検知しない場合には、ステップＳ３６に進み、パーキングレンジが選択されているか否かを判断し、パーキング信号の出力がある場合にはパーキングレンジが選択されているものとしてステップＳ３７に進んで駆動回路３２を制御して電磁石２１に対する通電を停止して磁力をカットして電磁石２１をオフする。
制御部３０Ａは、ステップＳ２２において乗員検知スイッチ２５がオフであるか否かから、シート４Ｂに乗者が着座しているか荷物Ｍが乗っているかを判断する。制御部３０Ａは、乗員検知スイッチ２５からオン信号がなければシートベルト装置１６が使われていないため、質量信号ｍは乗者のものではなく、荷物Ｍの質量であるものとみなし、ステップＳ２３に進んで電磁石２１が第１の設定磁力を発するように駆動回路３２を制御して電磁石２１に通電して電磁石２１をオン状態とする。
制御部３０Ａは、乗員検知スイッチ２５からオン信号がある場合には、シート４Ｂに着座乗員がいるものとして、ステップＳ３６に進み、パーキングレンジが選択されているか否かを判断する。制御部３０Ａは、パーキング信号の出力がある場合にはパーキングレンジが選択されているものとしてステップＳ３７に進んで駆動回路３２を制御して電磁石２１に対する通電を停止して磁力をカットして電磁石２１をオフする。

次いで、制御部３０Ａは、ステップＳ２４において、ジョイスティックレバー１２が操作されたか否かを、シフト位置検知スイッチ１４からのポジション信号の有無から判断する。制御部３０Ａは、ここでは、ドライブポジション信号、リバースポジション信号、ブレーキポジション信号を検知すると、運転者が車両１を動かすものと判断してステップＳ２５に進む。制御部３０Ａは、ステップＳ２５において、０．７ｃｏｓ（θ±Φ）−ｇｓｉｎ（θ±Φ）で示す補正値を算出し、ステップＳ２６に進む。

制御部３０Ａは、ステップＳ２６において、式２で算出した算出値がシート角度判断値θ１である０よりも大きいか否かを判断し、（算出値＜０）の場合には算出値を用いず、駆動回路３２を制御して磁力Ｆ１として０．７の磁力が発生する電流を電磁石２１に供給する。制御部３０Ａは、（算出値≧０）の場合には、算出値である０．７ｃｏｓ（θ±Φ）−ｇｓｉｎ（θ±Φ）を利用し、駆動回路３２を制御して下記の式３を満たす磁力Ｆ１が発生する電流を電磁石２１に供給する。すなわち、ステップＳ２６では、車両１やシートバック４２の姿勢に合わせた磁力Ｆ１を算出して決定する。
Ｆ_１＝ｍ（０．７ｃｏｓ（θ±Φ）＋ｓｉｎ（θ±Φ））・・・式３

制御部３０Ａは、ステップＳ２７において、減速度ａ≧０．７を満たす制動力が発生したか否かを加速度センサ２７からの減速度ａと磁力Ｆ_１とを比較して判断する。制御部３０Ａは、減速度ａ≧０．７を満たす場合、すなわち、急制動が駆けられた場合にはステップＳ２８に進み、減速度ａ≧０．７を満たさない場合には、急制動ではないものとして磁力Ｆ_１の補正は行わない。制御部３０Ａは、ステップＳ２８において上記の式４を用いて、急制動時に必要な磁力Ｆ_１を算出し、ステップＳ３２に進む。

制御部３０Ａは、ステップＳ２９において、車両１が旋回中であるか否かを、ステアリングセンサ２８からの操舵検出値θｔの有無から判断する。制御部３０Ａは、操舵検出値θｔがない場合には、旋回時ではないものとして磁力Ｆ_１は補正せず、操舵検出値θｔが出力されている場合にはステップＳ３０に進む。
制御部３０Ａは、ステップＳ３０において、操舵検出値θｔから車両１の回転半径ｒを算出するとともに、車速検出値Ｖ、車両１の車両傾斜情報Φを取り込み、ステップＳ３１に進む。制御部３０Ａは、ステップＳ３１において、上記の式５を用いて旋回操作時に必要な磁力Ｆ_１を算出し、ステップＳ３２に進む。

制御部３０Ａは、ステップＳ３２において、ステップＳ２８で算出した磁力Ｆ_１とステップＳ３１で算出した磁力Ｆ_１とを比較して、何れか大きい磁力を発生する電流を、駆動回路３２を制御して電磁石２１に通電する。
制御部３０Ａは、ステップＳ３２での電磁石２１への通電後、ステップＳ３３においては、減速度ａ＜０．７を満たすか否かを判定し、条件を満たす場合にはステップＳ３６に進み、満たさない場合、ステップＳ２８に戻り、磁力Ｆ_１を再計算する。

制御部３０Ａは、ステップＳ３２での電磁石２１への通電後、ステップＳ３４においては、車両１が直性走行中であるか否かを操舵検出値θｔの出力から判定する。制御部３０Ａは、操舵検出値θｔ＝０の場合にはステアリング１０の旋回操作時はなく、直進状態であるものとしてステップＳ３５に進み、操舵検出値θｔ＝０でない場合には、旋回操作中であるものとしてステップＳ３１に戻り、磁力Ｆ_１を再計算する。ステップＳ３５では、ステップＳ３３、Ｓ３４の判断が共に成立したか否かを判断し、設立した場合には、ステップＳ２５に戻る。

このように、車両１が荷物保持装置２０Ａを備えていると、シートクッション４１に置かれた荷物Ｍの磁性体２３が、シートバック４２に設けられた電磁石２１の磁力によってシートバック４２に磁気によって吸着されるので、車両１の挙動が変化しても容易にシート４Ｂ上に荷物Ｍを収納する収納具２２を保持することができる。
本実施形態では、シートバック４２の傾斜角や車両１の傾斜状態を考慮して磁力Ｆ_１が算出されるので、より精度よく、車両１の状態や挙動に対応した磁力を電磁石２１で発生することができ、より確実にシート４Ｂ上に収納具２２を保持することができるため、結果してより確実にシート４Ｂ上に荷物Ｍを保持することができる。
本実施形態では、急旋回操作された場合や急制動が駆けられた場合には、急旋回操作や急制動時に対応させて磁力Ｆ_１を強めるように制御するので、車両１の挙動が急激に変化しても、容易、かつ確実にシート４Ｂ上に収納具２２を保持することができるため、結果してより確実にシート４Ｂ上に荷物Ｍを保持することができる。
本実施形態では、起動可能条件が設立して「ＲＥＡＤＹ」モードが設定されると、電磁石２１に通電されて磁力が発生する。このため、運転者は、荷物固定モードを意識することなく、荷物Ｍを収納した収納具２２をシート４Ｂ上に置くだけで、自動的にシート４Ｂ上に荷物Ｍを保持することができるので、利便性が良い。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
実施形態中、荷物保持装置２０、２０Ａは、荷物Ｍを収納する収納具２２をシート４Ｂ上に保持するものとして説明したが、運転者用のシート４Ａ以外の後部シート５に電磁石２１を設置して、荷物Ｍを収納した収納具２２を後部シート５上に保持するようにしてもよい。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１・・・車両、２・・・電動駆動源、８・・・ブレーキペダル、９・・・ブレーキ装置、４Ｂ・・・シート、９・・・制動装置、１０・・・ステアリング、１７、２７・・・制動状態検知部、２０、２０Ａ・・・荷物保持装置、２１・・・磁力発生部（電磁石）、２２・・・収納具、２３・・・磁性体、２４・・・質量検知部、２５・・・乗員検知部、２８・・・操舵状態検知部、３０、３０Ａ・・・制御部、３３・・・傾斜検知部、３４・・・シート角度検知部、４１・・・シートクッション、４２・・・シートバック、Ｇ１・・・制動判定値、Ｇ・・・制動検出値（加速度検知情報値）、Ｍ・・・荷物、ｍ・・・質量（質量情報）、θ・・・検知シート角度、θ１・・・シート角度判断値、θｔ・・・操舵検出値

Claims (6)

1. 車両に搭載されたシートのシートクッションに載置され荷物を収納可能な収納具と、
   前記収納具に設けられる磁性体と、
   前記磁性体と対向するように、前記シートのシートバック又は前記シートクッションの少なくとも一方に設けられた磁力発生部と、
   前記磁力発生部をオン／オフを制御する制御部と、
   前記シートクッションに置かれた前記荷物の質量を検知する質量検知部を有し、
   前記磁力発生部は、オン状態で磁力を発生する電磁石であって、
   前記制御部は、前記質量検知部により前記荷物の質量が検知された場合には、前記磁力発生部をオンするように制御することを特徴とする荷物保持装置。
2. 前記シート上の着座乗員を検知する乗員検知部を有し、
   前記制御部は、前記乗員検知部により前記シート上の着座乗員が検知された場合には、前記磁力発生部をオフするように制御することを特徴とする請求項１記載の荷物保持装置。
3. 前記車両のステアリングの操舵状態を検知する操舵状態検知部を有し、
   前記制御部は、前記操舵状態検知部による操舵検出値が増加するほど前記磁力発生部で発生する磁力を強めるように制御することを特徴とする請求項１又は２記載の荷物保持装置。
4. 前記車両の制動装置の制動状態を検知する制動状態検知部を有し、
   前記制御部は、前記制動状態検知部による制動検出値が、所定の減速が発生したか否かを判定する制動判定値以上の場合には、前記磁力発生部で発生する磁力を強めるように制御することを特徴とする請求項１、２又は３記載の荷物保持装置。
5. 前記車両の前後方向への傾斜を検知する傾斜検知部を有し、
   前記制御部は、前記傾斜検知部により、前記車両の上り状態を検知した場合には前記磁力発生部で発生する磁力を弱め、前記車両の下り状態を検知した場合には前記磁力発生部で発生する磁力を強めるように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の荷物保持装置。
6. 前記シートクッションと前記シートバックの成す角度を検知するシート角度検知部を有し、
   前記制御部は、前記シート角度検知部からの検知シート角度が、所定のシート角度か否かを判断するシート角度判断値を超える場合には前記磁力発生部で発生する磁力を弱め、前記検知シート角度が、前記シート角度判断値を下回る場合には前記磁力発生部で発生する磁力を強めるように制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の荷物保持装置。

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